JP2002305131A - Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor - Google Patents
Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereforInfo
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Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置およびその製造技術に関し、特に、フォトマスクと半
導体ウエハとの位置合わせに適用して有効な技術に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly to a technique which is effective when applied to alignment between a photomask and a semiconductor wafer.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路を構成する素子や配線等
は、半導体ウエハ上のチップ領域に形成され、集積回路
形成後、この半導体ウエハは、チップ領域を区画するス
クライブラインに沿って切断することにより個片化され
る。2. Description of the Related Art Elements, wirings and the like constituting a semiconductor integrated circuit are formed in a chip area on a semiconductor wafer. After the integrated circuit is formed, the semiconductor wafer is cut along scribe lines for dividing the chip area. Is singulated.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】一方、一枚の半導体ウ
エハからできるだけ多くの半導体チップを採取すること
により、製品コストの低減や歩留まりの向上を図ること
ができる。On the other hand, by collecting as many semiconductor chips as possible from one semiconductor wafer, it is possible to reduce the product cost and improve the yield.
【0004】しかしながら、前述のスクライブライン上
には、フォトリソグラフィー工程で用いる露光装置の位
置合わせを行うためのアライメントマーク(ターゲッ
ト)が形成されている(例えば、特開平11−2976
17号公報参照)ため、ある程度の幅が必要であり、チ
ップ領域を制限していた。[0004] However, alignment marks (targets) are formed on the scribe lines for aligning the exposure apparatus used in the photolithography process (see, for example, JP-A-11-29776).
Therefore, a certain width is required and the chip area is limited.
【0005】本発明の目的は、半導体ウエハ内のチップ
領域を増加させることができる技術を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a technique capable of increasing a chip area in a semiconductor wafer.
【0006】また、本発明の他の目的は、半導体ウエハ
からできるだけ多くの半導体チップを採取することにあ
る。It is another object of the present invention to collect as many semiconductor chips as possible from a semiconductor wafer.
【0007】本発明の前記目的と新規な特徴は、本明細
書の記述および添付図面から明らかになるであろう。The above objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.
【0009】(1)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、チップ領域内であって、前記チップ領域の外周
部に第1のパターンを形成し、前記第1のパターン形成
位置より内部に第2のパターンを形成した後、前記第1
および第2のパターンの上部の第2の膜上に、前記第1
のパターンとフォトマスク上のマークとを位置合わせす
ることによりフォトマスク上のパターンが転写されたレ
ジスト膜を形成し、前記第2の膜をパターニングする工
程を有する。(1) In a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a first pattern is formed in a chip area and at an outer peripheral portion of the chip area, and a first pattern is formed inside the first pattern formation position. After forming the second pattern, the first
And the first pattern on the second film on the second pattern.
Forming a resist film to which the pattern on the photomask is transferred by aligning the pattern on the photomask with the mark on the photomask, and patterning the second film.
【0010】(2)本発明の半導体集積回路装置は、個
片化された半導体基板上であって、前記半導体基板の外
周部に形成された露光装置の位置合わせ用パターンを有
する。(2) A semiconductor integrated circuit device according to the present invention has a pattern for aligning an exposure apparatus formed on a singulated semiconductor substrate at an outer peripheral portion of the semiconductor substrate.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一の機能を有する部材には同
一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.
【0012】まず、本発明の実施の形態である半導体集
積回路装置の製造方法について説明する。First, a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention will be described.
【0013】図1は、半導体集積回路が形成される半導
体ウエハWの平面図であり、図示すように、半導体ウエ
ハW上には、チップ領域CAとスクライブ領域SA(幅
20μm程度)とが存在する。チップ領域CAには、半
導体集積回路を構成するMISFET(Metal Insulato
r Semiconductor Field Effect Transistor)のような
半導体素子や配線が形成され、集積回路形成後に、スク
ライブ領域SAに沿って切断(ダイシング)することに
より複数の半導体チップCが形成される。FIG. 1 is a plan view of a semiconductor wafer W on which a semiconductor integrated circuit is formed. As shown in FIG. 1, a chip area CA and a scribe area SA (about 20 μm in width) exist on the semiconductor wafer W. I do. In the chip area CA, a MISFET (Metal Insulato) constituting a semiconductor integrated circuit is provided.
r Semiconductor Field Effect Transistor), and a plurality of semiconductor chips C are formed by cutting (dicing) along the scribe area SA after forming the integrated circuit.
【0014】以下、本発明の実施の形態である半導体集
積回路装置の製造方法について、チップ領域CAに、n
チャネル型MISFETQnおよびpチャネル型MIS
FETQpを形成する場合を例に説明する。図2〜図1
1は、MISFETQn、Qpを有する半導体集積回路
装置の製造方法の一例を示した基板の要部断面図もしく
は要部平面図である。このうち断面図において図中の左
側は、半導体ウエハWのスクライブ領域SA近傍を示
し、右側は、チップ領域CAを示す。Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention will be described.
Channel type MISFET Qn and p channel type MIS
An example in which the FET Qp is formed will be described. 2 to 1
1 is a cross-sectional view or a plan view of a main part of a substrate, showing an example of a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device having MISFETs Qn and Qp. In the cross-sectional views, the left side in the figure shows the vicinity of the scribe area SA of the semiconductor wafer W, and the right side shows the chip area CA.
【0015】まず、図2に示すように、p型の単結晶シ
リコンからなる半導体基板1(半導体ウエハW)に素子
分離2を形成する。素子分離2を形成するには、半導体
基板1をエッチングすることにより素子分離溝を形成
し、基板1を熱酸化することによって、溝の内壁に薄い
酸化シリコン膜を形成する。次に、溝の内部を含む基板
1上にCVD(Chemical Vapor deposition)法で酸化
シリコン膜7を堆積し、化学的機械研磨(CMP;Chem
ical Mechanical Polishing)法で溝の上部の酸化シリ
コン膜7を研磨し、その表面を平坦化する。First, as shown in FIG. 2, an element isolation 2 is formed on a semiconductor substrate 1 (semiconductor wafer W) made of p-type single crystal silicon. In order to form the element isolation 2, an element isolation groove is formed by etching the semiconductor substrate 1, and a thin silicon oxide film is formed on the inner wall of the groove by thermally oxidizing the substrate 1. Next, a silicon oxide film 7 is deposited on the substrate 1 including the inside of the groove by a CVD (Chemical Vapor deposition) method, and is subjected to chemical mechanical polishing (CMP).
The surface of the silicon oxide film 7 is flattened by polishing the silicon oxide film 7 above the groove by an ical mechanical polishing method.
【0016】次に、基板1にp型不純物およびn型不純
物をイオン打ち込みし、熱処理により不純物を拡散させ
ることによって、p型ウエル3およびn型ウエル4を形
成した後、熱酸化によりp型ウエル3およびn型ウエル
4のそれぞれの表面に清浄なゲート酸化膜8を形成す
る。Next, a p-type impurity and an n-type impurity are ion-implanted into the substrate 1 and the impurities are diffused by heat treatment to form a p-type well 3 and an n-type well 4, and then the p-type well is formed by thermal oxidation. A clean gate oxide film 8 is formed on each surface of the 3 and n-type wells 4.
【0017】次に、図3に示すように、ゲート酸化膜8
の上部にリンをドープした低抵抗多結晶シリコン膜をC
VD法で堆積し、続いてその上部にスパッタリング法で
薄いWN膜とW膜とを堆積し、さらにその上部にCVD
法で窒化シリコン膜10を堆積する。Next, as shown in FIG. 3, the gate oxide film 8 is formed.
A low-resistance polycrystalline silicon film doped with phosphorus is
A thin WN film and a W film are deposited thereon by a sputtering method, and a CVD method is further formed thereon.
A silicon nitride film 10 is deposited by a method.
【0018】次に、窒化シリコン膜10をドライエッチ
ングすることにより、ゲート電極を形成する領域および
チップ領域CA内であって、このチップ領域CAの外周
部GAに窒化シリコン膜10を残し、窒化シリコン膜1
0をマスクにしてW膜、WN膜および多結晶シリコン膜
をドライエッチングすることにより、これらの膜からな
るゲート電極9およびアライメントマークM9を形成す
る。ここで、チップ領域CAの外周部GAとは、後述す
るパッド部Pが形成される領域(P)であり、ボンディ
ング時の応力の影響等を避けるため、かかる領域には、
半導体素子や配線を極力配置しないよう設計する。従っ
て、かかる領域GAには、空き領域が多く、ここにアラ
イメントマークM9を形成することによって、スクライ
ブ領域を狭くすることができる。図4は、パッド部Pと
アライメントマークM9との位置関係を示すチップ領域
CA近傍の平面図である。図4に示すように、アライメ
ントマークの形状は、四角形状や十字形状等、種々の形
状が考え得る。なお、アライメントマークM9は、パッ
ド部P直下に限られず、外周部GA、例えば、チップ端
部から100μm程度の幅の領域内であれば、他の位置
に形成してもよい。Next, the silicon nitride film 10 is dry-etched to leave the silicon nitride film 10 in the region where the gate electrode is to be formed and in the chip region CA and on the outer peripheral portion GA of the chip region CA. Membrane 1
By dry-etching the W film, the WN film and the polycrystalline silicon film using 0 as a mask, a gate electrode 9 and an alignment mark M9 made of these films are formed. Here, the outer peripheral portion GA of the chip region CA is a region (P) where a pad portion P to be described later is formed.
Design so as not to arrange semiconductor elements and wiring as much as possible. Therefore, such an area GA has many empty areas, and by forming the alignment mark M9 therein, the scribe area can be narrowed. FIG. 4 is a plan view of the vicinity of the chip area CA showing the positional relationship between the pad portion P and the alignment mark M9. As shown in FIG. 4, various shapes such as a square shape and a cross shape can be considered as the shape of the alignment mark. Note that the alignment mark M9 is not limited to a position directly below the pad portion P, and may be formed at another position as long as it is in the outer peripheral portion GA, for example, in a region having a width of about 100 μm from the end of the chip.
【0019】次に、ゲート電極9の両側のp型ウエル3
にn型不純物をイオン打ち込みすることによってn-型
半導体領域11を形成し、n型ウエル4にp型不純物を
イオン打ち込みすることによってp-型半導体領域12
を形成する。Next, the p-type wells 3 on both sides of the gate electrode 9 are formed.
An n − -type semiconductor region 11 is formed by ion-implanting an n-type impurity into the n-type well, and a p − -type semiconductor region 12 is formed by ion-implanting a p-type impurity into the n-type well 4.
To form
【0020】次に、図5に示すように、基板1上にCV
D法で窒化シリコン膜を堆積した後、異方的にエッチン
グすることによって、ゲート電極9の側壁にサイドウォ
ールスペーサ13を形成する。この際、アライメントマ
ークM9の側壁にもサイドウォールスペーサ13が残存
する。Next, as shown in FIG.
After depositing a silicon nitride film by the method D, the sidewall spacers 13 are formed on the side walls of the gate electrode 9 by anisotropically etching. At this time, the sidewall spacer 13 also remains on the side wall of the alignment mark M9.
【0021】次に、p型ウエル3にn型不純物をイオン
打ち込みすることによってn+型半導体領域14(ソー
ス、ドレイン)を形成し、n型ウエル4にp型不純物を
イオン打ち込みすることによってp+型半導体領域15
(ソース、ドレイン)を形成する。Next, an n + -type semiconductor region 14 (source and drain) is formed by ion-implanting an n-type impurity into the p-type well 3, and a p-type impurity is ion-implanted into the n-type well 4. + Type semiconductor region 15
(Source, drain) are formed.
【0022】ここまでの工程で、LDD(Lightly Doped
Drain)構造のソース、ドレインを備えたnチャネル型
MISFETQnおよびpチャネル型MISFETQp
が形成される。In the steps so far, LDD (Lightly Doped
N-channel type MISFET Qn and p-channel type MISFET Qp
Is formed.
【0023】この後、図6に示すようにMISFETQ
nおよびQp上にCVD法で膜厚700nm〜800nm程
度の酸化シリコン膜を堆積した後、酸化シリコン膜をC
MP法で研磨してその表面を平坦化することによって層
間絶縁膜TH1を形成する。Thereafter, as shown in FIG.
After a silicon oxide film having a thickness of about 700 nm to 800 nm is deposited on n and Qp by the CVD method, the silicon oxide film is
The interlayer insulating film TH1 is formed by polishing by the MP method and flattening the surface.
【0024】次に、層間絶縁膜TH1上にフォトレジス
ト膜Rを形成し、フォトマスク上に形成されたマスクパ
ターンを転写(露光・現像)する。この際、フォトマス
ク上に形成されたマスクアライメントマークと、前述の
アライメントマークM9とを位置合わせすることによ
り、n+型半導体領域14やp+型半導体領域15(ソー
ス、ドレイン)上に、コンタクトホールパターンを重ね
合わせることができる。次いで、フォトレジスト膜Rを
マスクに層間絶縁膜TH1をエッチングすることにより
半導体基板1主面のn+型半導体領域14およびp+型半
導体領域15上にコンタクトホールC1を形成する。Next, a photoresist film R is formed on the interlayer insulating film TH1, and the mask pattern formed on the photomask is transferred (exposed / developed). At this time, by aligning the mask alignment mark formed on the photomask with the above-described alignment mark M9, a contact is formed on the n + -type semiconductor region 14 and the p + -type semiconductor region 15 (source and drain). Hole patterns can be superimposed. Next, the contact hole C1 is formed on the n + -type semiconductor region 14 and the p + -type semiconductor region 15 on the main surface of the semiconductor substrate 1 by etching the interlayer insulating film TH1 using the photoresist film R as a mask.
【0025】次いで、フォトレジスト膜Rを除去し、図
7に示すようにコンタクトホールC1内を含む層間絶縁
膜TH1上に、CVD法によりタングステン膜を堆積
し、このタングステン膜を層間絶縁膜TH1が露出する
までCMP法により研磨することによってコンタクトホ
ールC1内にプラグP1を形成する。Next, the photoresist film R is removed, and a tungsten film is deposited by CVD on the interlayer insulating film TH1 including the inside of the contact hole C1, as shown in FIG. The plug P1 is formed in the contact hole C1 by polishing by a CMP method until the plug P1 is exposed.
【0026】次いで、層間絶縁膜TH1およびプラグP
1上にスパッタ法により窒化チタン膜(図示せず)、ア
ルミニウム膜および窒化チタン膜(図示せず)を順次堆
積し、所望の形状にパターニングすることにより、第1
層配線M1を形成する。この第1層配線M1のパターニ
ングの際にも、前述のアライメントマークM9をフォト
マスクとの位置合わせに用いてもよい。このように、1
つのアライメントマークを複数のパターン(コンタクト
ホールパターンや配線パターン)の形成に用いることが
できる。但し、パターニング対象の膜に対して、あまり
下層のアライメントマークを用いると、マークのぼけや
歪みが生じ、合わせ制度が悪くなるため、適宜アライメ
ントマークを形成する必要がある。Next, the interlayer insulating film TH1 and the plug P
A titanium nitride film (not shown), an aluminum film, and a titanium nitride film (not shown) are sequentially deposited on the substrate 1 by a sputtering method, and are patterned into a desired shape.
The layer wiring M1 is formed. When patterning the first layer wiring M1, the above-described alignment mark M9 may be used for alignment with a photomask. Thus, 1
One alignment mark can be used for forming a plurality of patterns (contact hole patterns and wiring patterns). However, if an alignment mark of a lower layer is used too much for the film to be patterned, the mark will be blurred or distorted, and the alignment accuracy will be poor. Therefore, it is necessary to appropriately form an alignment mark.
【0027】例えば、前述の第1層配線M1形成時に、
アライメントマークM9上部に、窒化チタン膜(図示せ
ず)、アルミニウム膜および窒化チタン膜(図示せず)
からなるアライメントマークMM1を形成しておく(図
7参照)。For example, at the time of forming the above-mentioned first layer wiring M1,
On the alignment mark M9, a titanium nitride film (not shown), an aluminum film, and a titanium nitride film (not shown)
Is formed in advance (see FIG. 7).
【0028】次いで、図8に示すように、第1層配線M
1上に前記層間絶縁膜TH1と同様に層間絶縁膜TH2
を形成する。その後、層間絶縁膜TH2中にコンタクト
ホールC2を形成し、このコンタクトホールC2内にプ
ラグP2を形成する。このコンタクトホールC2および
プラグP2は、コンタクトホールC1およびプラグP1
と同様に形成する。即ち、アライメントマークMM1を
位置合わせに用いて、層間絶縁膜TH2中にコンタクト
ホールC2を形成し、コンタクトホールC2内にタング
ステン膜を埋め込むことによりプラグP2を形成する。Next, as shown in FIG.
1, an interlayer insulating film TH2 similar to the interlayer insulating film TH1.
To form Thereafter, a contact hole C2 is formed in the interlayer insulating film TH2, and a plug P2 is formed in the contact hole C2. The contact hole C2 and the plug P2 correspond to the contact hole C1 and the plug P1.
It is formed in the same manner as described above. That is, a contact hole C2 is formed in the interlayer insulating film TH2 using the alignment mark MM1 for alignment, and a plug P2 is formed by embedding a tungsten film in the contact hole C2.
【0029】さらに、層間絶縁膜TH2およびプラグP
2上に第1層配線M1と同様に、第2層配線M2を形成
する。この第2層配線M2のパターニングの際にも、前
述のアライメントマークMM1を位置合わせに用いても
よい。また、この際、アライメントマークMM2を形成
し(図8参照)、以降のコンタクトホールC3や第3層
配線M3のパターニングの際の位置合わせに用いてもよ
い。Further, the interlayer insulating film TH2 and the plug P
2, a second layer wiring M2 is formed in the same manner as the first layer wiring M1. When patterning the second layer wiring M2, the above-described alignment mark MM1 may be used for alignment. Further, at this time, an alignment mark MM2 may be formed (see FIG. 8), and may be used for alignment in the subsequent patterning of the contact hole C3 and the third-layer wiring M3.
【0030】次いで、図9に示すように、第2層配線M
2上に、前記層間絶縁膜TH1と同様に層間絶縁膜TH
3を形成し、その後、層間絶縁膜TH2中にコンタクト
ホールC3およびプラグP3を形成する。このコンタク
トホールC3およびプラグP3は、コンタクトホールC
1およびプラグP1と同様に形成する。Next, as shown in FIG.
2 as well as the interlayer insulating film TH1.
3 and then a contact hole C3 and a plug P3 are formed in the interlayer insulating film TH2. The contact hole C3 and the plug P3 are
1 and the plug P1.
【0031】次いで、層間絶縁膜TH3およびプラグP
3上に第1層配線M1と同様に、第3層配線M3を形成
する。この第3層配線M3のパターニングの際にも、前
述のアライメントマークMM2を位置合わせに用いても
よい。この第3層配線M3は、最上層配線であり、前述
のチップ領域CAの外周部GAまで延在している。Next, the interlayer insulating film TH3 and the plug P
A third layer wiring M3 is formed on the third layer 3 in the same manner as the first layer wiring M1. When patterning the third layer wiring M3, the above-described alignment mark MM2 may be used for alignment. The third layer wiring M3 is the uppermost layer wiring and extends to the outer peripheral portion GA of the above-described chip area CA.
【0032】次いで、図10に示すように、第3層配線
M3上に、窒化シリコン膜等からなるパッシベーション
膜PVを形成する。Next, as shown in FIG. 10, a passivation film PV made of a silicon nitride film or the like is formed on the third layer wiring M3.
【0033】さらに、第3層配線M3上であって、外周
部GAに位置するパッシベーション膜PVを選択的に除
去することによりコンタクトホールC4を形成する。こ
のコンタクトホールCの底部には、最上層配線の表面
(パッド部P)が露出している。Further, a contact hole C4 is formed by selectively removing the passivation film PV located on the outer peripheral portion GA on the third layer wiring M3. At the bottom of the contact hole C, the surface (pad portion P) of the uppermost wiring is exposed.
【0034】次いで、コンタクトホールC4内を含む、
パッド部P上に、Au(金)等よりなる下地金属層27
を形成する。この下地金属層27は、半田ぬれ(後述す
る半田ペーストの密着性)を良くするために形成する。Next, including the inside of the contact hole C4,
An underlying metal layer 27 made of Au (gold) or the like on the pad portion P
To form The base metal layer 27 is formed to improve solder wetting (adhesion of a solder paste described later).
【0035】次いで、下地金属層27上およびその近傍
のパッシベーション膜PV上に、Sn(錫)とPb
(鉛)の合金からなる半田ペーストを、スクリーン印刷
等により形成し、熱処理を施すことによりバンプ電極2
8を形成する。Next, Sn (tin) and Pb are formed on the underlying metal layer 27 and on the passivation film PV in the vicinity thereof.
A solder paste made of an alloy of (lead) is formed by screen printing or the like, and is subjected to a heat treatment to form a bump electrode 2.
8 is formed.
【0036】次いで、図1および図3に示したウエハW
のスクライブ領域SAをダイシングすることにより、個
々のチップ領域CA毎に切断し、複数のチップC形成す
る。Next, the wafer W shown in FIGS.
Is cut into individual chip areas CA to form a plurality of chips C.
【0037】このように、本実施の形態によれば、コン
タクトホールや配線のパターニングの際に用いるアライ
メントマークを、チップ領域CAの外周部GAに形成し
たので、スクライブ領域SA上にアライメントマークを
形成する必要がなくなり、スクライブ領域SAを小さ
く、例えば、幅20μm程度にすることができる。As described above, according to the present embodiment, since the alignment marks used for patterning the contact holes and the wirings are formed in the outer peripheral portion GA of the chip area CA, the alignment marks are formed on the scribe area SA. The scribe area SA can be made small, for example, about 20 μm in width.
【0038】即ち、図11に示すように、スクライブ領
域SAにアライメントマークMを形成するには、アライ
メントマークMの大きさよりスクライブ領域SAの幅を
大きくする必要がある。アライメントマークMの大きさ
にもよるが、通常90μm程度の幅が必要である。That is, as shown in FIG. 11, in order to form the alignment mark M in the scribe area SA, it is necessary to make the width of the scribe area SA larger than the size of the alignment mark M. Although it depends on the size of the alignment mark M, a width of about 90 μm is usually required.
【0039】これに対し、本実施の形態においてはチッ
プ領域CAを大きく確保でき、一枚のウエハから得られ
る半導体チップ数を多くすることができる。また、製品
歩留まりを大きくすることができる。On the other hand, in the present embodiment, a large chip area CA can be ensured, and the number of semiconductor chips obtained from one wafer can be increased. Further, the product yield can be increased.
【0040】また、本実施の形態によれば、スクライブ
領域SAに、アライメントマークを設ける必要がないた
め、スクライブ領域SA上には、酸化シリコン膜等の絶
縁膜のみを残存させることができ、ダイシング時の応力
を緩和することができる。その結果、ダイシング時に生
じ得るクラックの発生を低減することができる。According to the present embodiment, since it is not necessary to provide an alignment mark in the scribe area SA, only an insulating film such as a silicon oxide film can be left on the scribe area SA. The stress at the time can be reduced. As a result, generation of cracks that can occur during dicing can be reduced.
【0041】即ち、前述の場合、多結晶シリコン膜やア
ルミニウム膜等の金属膜を用いてアライメントマーク
(M9、MM1等)が形成されるため、図12に示すよ
うに、スクライブ領域SAにアライメントマーク(M
9、MM1等)を形成すると、酸化シリコン膜等の絶縁
膜中に、絶縁膜と固さの異なる金属膜等が残存する。そ
の結果、ダイシング時に、種々の膜を切断しなけらばな
らないため、クラックが生じ易い。That is, in the above case, since the alignment marks (M9, MM1, etc.) are formed using a metal film such as a polycrystalline silicon film or an aluminum film, the alignment marks are formed in the scribe area SA as shown in FIG. (M
9, MM1), a metal film having hardness different from that of the insulating film remains in the insulating film such as the silicon oxide film. As a result, various films must be cut during dicing, and cracks are likely to occur.
【0042】これに対し、本実施の形態においては、酸
化シリコン膜等の絶縁膜のみを残存させることができる
ため、クラックの発生を低減することができる。On the other hand, in this embodiment, since only the insulating film such as the silicon oxide film can be left, the occurrence of cracks can be reduced.
【0043】この後、このチップCを例えば、リードフ
レーム上や実装基板上に実装する。図13は、リードフ
レーム30上に実装した場合の図であり、また、図14
は、実装基板41上に実装似た場合の図である。以下、
これらの実装方法について、簡単に説明する。Thereafter, the chip C is mounted on, for example, a lead frame or a mounting board. FIG. 13 is a diagram showing a case where the semiconductor device is mounted on a lead frame 30.
FIG. 4 is a view showing a case where the mounting is similar on the mounting board 41. Less than,
These mounting methods will be briefly described.
【0044】このリードフレーム30には、チップが搭
載されるタブ部32と、その周辺に配置されているリー
ド部33とを有し、このリード部33は、外枠部と接続
され、また、タブ部32と外枠部とは、タブ吊りリード
を介して接続されている。このリードフレーム30のタ
ブ部32上に、銀ペースト等のダイボンド材を形成し、
その上部に半導体チップCを搭載することにより、半導
体チップCをタブ部32上に固定する。The lead frame 30 has a tab portion 32 on which a chip is mounted, and a lead portion 33 disposed around the tab portion 32. The lead portion 33 is connected to an outer frame portion. The tab portion 32 and the outer frame portion are connected via a tab suspension lead. A die bond material such as a silver paste is formed on the tab portion 32 of the lead frame 30,
By mounting the semiconductor chip C thereon, the semiconductor chip C is fixed on the tab portion 32.
【0045】その後、半導体チップC表面のバンプ電極
(図示せず)と、リードフレーム30のリード部33と
を金線等の導電性ワイヤ37を用いて接続する。Thereafter, bump electrodes (not shown) on the surface of the semiconductor chip C are connected to the lead portions 33 of the lead frame 30 using conductive wires 37 such as gold wires.
【0046】次いで、モールド金型等を用いて半導体チ
ップCの周辺を封止樹脂38で覆い、タブ吊りリード部
および複数のリード部33の端部を切断し、封止樹脂3
8から突出したリード部33を所望の形状、例えばJ型
に整形する。Next, the periphery of the semiconductor chip C is covered with a sealing resin 38 using a molding die or the like, and the ends of the tab suspension leads and the plurality of leads 33 are cut off.
The lead portion 33 protruding from 8 is shaped into a desired shape, for example, a J-shape.
【0047】図14に示す実装基板41には、あらかじ
め配線42が印刷されており、この配線42の一部と半
導体チップCのバンプ電極28が当接するよう、位置合
わせする。次いで、バンプ電極28を加熱リフローする
ことにより、チップCと実装基板41とを接着する。な
お、前記配線42は、例えばCu配線であり、また、こ
の配線42の周囲には、ソルダーレジスト43が形成さ
れている。A wiring 42 is printed on the mounting substrate 41 shown in FIG. 14 in advance, and the wiring 42 is aligned so that a part of the wiring 42 is in contact with the bump electrode 28 of the semiconductor chip C. Next, the chip C and the mounting board 41 are bonded by heating and reflowing the bump electrodes 28. The wiring 42 is, for example, a Cu wiring, and a solder resist 43 is formed around the wiring 42.
【0048】なお、前述の場合においては、最上層配線
M3上にバンプ電極を形成したが、最上層配線M3の表
面(パッド部P)上に、再配置配線22を形成し、この
再配置配線22上にバンプ電極を形成してもよい。In the above-described case, the bump electrode is formed on the uppermost layer wiring M3. However, the rearrangement wiring 22 is formed on the surface (pad portion P) of the uppermost layer wiring M3. A bump electrode may be formed on 22.
【0049】例えば、図15に示すように、最上層配線
M3の表面(パッド部P)上を含むパッシベーション膜
PV1に、例えば、メッキ法によりCu(銅)膜よりな
る再配置配線22を形成し、パッド部P上からチップ領
域CAの内部上まで延在するようパターニングする。こ
の再配置配線22およびパッシベーション膜PV上に、
感光性ポリイミド膜等よりなるパッシベーション膜PV
2を形成し、再配置配線22上に、コンタクトホール
(開口部)C5を形成する。このコンタクトホールC5
の底部には、再配置配線22の表面の一部(パッド部2
6)が露出している。For example, as shown in FIG. 15, a redistribution wiring 22 made of a Cu (copper) film is formed on the passivation film PV1 including the surface (pad portion P) of the uppermost wiring M3 by, for example, a plating method. Is patterned so as to extend from above the pad portion P to above the inside of the chip area CA. On the rearrangement wiring 22 and the passivation film PV,
Passivation film PV made of photosensitive polyimide film etc.
2, and a contact hole (opening) C5 is formed on the rearrangement wiring 22. This contact hole C5
A part of the surface of the rearrangement wiring 22 (the pad 2
6) is exposed.
【0050】次いで、パッド部26上に、Au(金)等
よりなる下地金属層27を形成し、Sn(錫)とPb
(鉛)の合金からなる半田ペーストを、スクリーン印刷
により形成し、熱処理することにより、バンプ電極28
を形成する。このように、パッド部Pを再配置配線22
によってチップ領域CAの内部上まで引き出すことによ
って、バンプ電極28の形成領域やバンプ電極間を大き
く確保することができ、ショートを防止できる。Next, a base metal layer 27 made of Au (gold) or the like is formed on the pad portion 26, and Sn (tin) and Pb
A solder paste made of an alloy of (lead) is formed by screen printing, and then heat-treated to form a bump electrode 28.
To form In this way, the pad portion P is
By drawing out to the inside of the chip area CA, a large formation area of the bump electrodes 28 and a space between the bump electrodes can be secured, and short circuit can be prevented.
【0051】また、本実施の形態においては、アライメ
ントマークを多結晶シリコン膜やアルミニウム膜等の金
属膜により形成したが、酸化シリコン膜等の絶縁膜によ
り形成してもよい。また、マーク形状は、凸部形状のみ
ならず凹部形状としてもよい。また、アライメントマー
クM9より下層にアライメントマークを形成してもよ
く、また、3層以上の配線を形成してもよい。In the present embodiment, the alignment mark is formed by a metal film such as a polycrystalline silicon film or an aluminum film, but may be formed by an insulating film such as a silicon oxide film. Further, the mark shape may be not only a convex shape but also a concave shape. Further, an alignment mark may be formed below the alignment mark M9, or three or more layers of wiring may be formed.
【0052】また、本実施の形態においては、半導体素
子としてMISFETQnおよびQpを形成したが、こ
れらMISFETに限られず、種々の半導体素子を形成
することができる。In this embodiment, the MISFETs Qn and Qp are formed as semiconductor elements. However, the present invention is not limited to these MISFETs, and various semiconductor elements can be formed.
【0053】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say,
【0054】[0054]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【0055】チップ領域内であって、チップ領域の外周
部に第1のパターンを形成し、第1のパターン形成位置
より内部に第2のパターンを形成した後、第1および第
2のパターンの上部の第2の膜上に、第1のパターンと
フォトマスク上のマークとを位置合わせすることにより
フォトマスク上のパターンが転写されたレジスト膜を形
成し、第2の膜をパターニングしたので、アライメント
マークとなる第1のパターンをスクライブ領域に形成す
る必要がなく、チップ領域を大きく確保することができ
る。また、一枚のウエハから得られる半導体チップ数を
多くすることができる。また、製品歩留まりを向上させ
ることができる。In the chip area, a first pattern is formed at an outer peripheral portion of the chip area, a second pattern is formed inside the first pattern formation position, and then the first and second patterns are formed. Since the resist film to which the pattern on the photomask was transferred was formed by aligning the first pattern with the mark on the photomask on the upper second film, and the second film was patterned. There is no need to form the first pattern serving as an alignment mark in the scribe area, and a large chip area can be secured. Further, the number of semiconductor chips obtained from one wafer can be increased. Further, the product yield can be improved.
【図1】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
が形成される半導体ウエハの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a semiconductor wafer on which a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention is formed.
【図2】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 2 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図3】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 3 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図4】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示す基板の要部平面図である。FIG. 4 is a plan view of a main part of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図5】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 5 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図6】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 6 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図7】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 7 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図8】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 8 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図9】本発明の実施の形態である半導体集積回路装置
の製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 9 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図10】本発明の実施の形態である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 10 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図11】本発明の実施の形態の効果を説明するための
平面図である。FIG. 11 is a plan view for explaining effects of the embodiment of the present invention.
【図12】本発明の実施の形態の効果を説明するための
断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining effects of the embodiment of the present invention.
【図13】本発明の実施の形態である半導体集積回路装
置の実装方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 13 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method for mounting the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図14】本発明の実施の形態である半導体集積回路装
置の実装方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 14 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate, illustrating the method of mounting the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
【図15】本発明の実施の形態である半導体集積回路装
置の製造方法を示す基板の要部断面図である。FIG. 15 is a fragmentary cross-sectional view of the substrate showing the method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention;
1 半導体基板 2 素子分離 3 p型ウエル 4 n型ウエル 7 酸化シリコン膜 8 ゲート酸化膜 9 ゲート電極 10 窒化シリコン膜 11 n-型半導体領域 12 p-型半導体領域 13 サイドウォールスペーサ 14 n+型半導体領域 15 p+型半導体領域 22 再配置配線 26 パッド部 27 下地金属層 28 バンプ電極 30 リードフレーム 32 タブ部 33 リード部 37 導電性ワイヤ 38 封止樹脂 41 実装基板 42 配線 43 ソルダーレジスト C 半導体チップ C1〜C5 コンタクトホール CA チップ領域 GA チップ領域の外周部 M アライメントマーク M1 第1層配線 M2 第2層配線 M3 第3層配線(最上層配線) M9 アライメントマーク MM1 アライメントマーク MM2 アライメントマーク P パッド部 P1〜P3 プラグ PV パッシベーション膜 PV1 パッシベーション膜 PV2 パッシベーション膜 Qn nチャネル型MISFET Qp pチャネル型MISFET R フォトレジスト膜 SA スクライブ領域 TH1〜TH3 層間絶縁膜 W 半導体ウエハReference Signs List 1 semiconductor substrate 2 element isolation 3 p-type well 4 n-type well 7 silicon oxide film 8 gate oxide film 9 gate electrode 10 silicon nitride film 11 n - type semiconductor region 12 p - type semiconductor region 13 sidewall spacer 14 n + type semiconductor Region 15 p + type semiconductor region 22 Relocation wiring 26 Pad portion 27 Base metal layer 28 Bump electrode 30 Lead frame 32 Tab portion 33 Lead portion 37 Conductive wire 38 Sealing resin 41 Mounting substrate 42 Wiring 43 Solder resist C Semiconductor chip C1 To C5 contact hole CA chip area GA outer peripheral area of chip area M alignment mark M1 first layer wiring M2 second layer wiring M3 third layer wiring (top layer wiring) M9 alignment mark MM1 alignment mark MM2 alignment mark P pad part P1 P3 Grayed PV passivation film PV1 passivation film PV2 passivation film Qn n-channel type MISFET Qp p-channel type MISFET R photoresist film SA scribe region TH1~TH3 interlayer insulating film W semiconductor wafer
Claims (5)
区画されたチップ領域を複数有する半導体ウエハ上に、
第1の膜を形成する工程と、 (b)前記第1の膜のパターニング工程であって、 前記チップ領域内であって、前記チップ領域の外周部に
第1のパターンを形成し、前記第1のパターン形成位置
より内部に第2のパターンを形成する工程と、 (c)前記第1および第2のパターンの上部に、第2の
膜を形成する工程と、 (d)前記第2の膜上に、前記第1のパターンとフォト
マスク上のマークとを位置合わせすることによりフォト
マスク上のパターンが転写されたレジスト膜を形成する
工程と、 (e)前記レジスト膜をマスクに前記第2の膜をパター
ニングする工程と、 を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。(A) A semiconductor wafer having a plurality of chip regions divided in a substantially sectional shape by a scribe region is provided on a semiconductor wafer.
A step of forming a first film; and (b) a step of patterning the first film, wherein a first pattern is formed in an outer peripheral portion of the chip region in the chip region, (C) forming a second film above the first and second patterns; and (d) forming a second film above the first and second patterns. Forming a resist film on which a pattern on the photomask has been transferred by aligning the first pattern and a mark on the photomask on the film; and (e) forming the resist film using the resist film as a mask. Patterning a second film. 2. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
らに、 (f)前記チップ領域の外周部の上方まで延在する配線
を形成し、前記配線のうち前記チップ領域の外周部上に
位置する部分の表面を露出させる工程、を有することを
特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置の製造方
法。2. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device further comprises: (f) forming a wiring extending above an outer peripheral portion of the chip region, wherein the wiring is located on an outer peripheral portion of the chip region in the wiring. 2. The method according to claim 1, further comprising the step of exposing a surface of the portion.
て、前記半導体基板の外周部に形成された第1の膜より
なる第1のパターンと、 (b)前記第1のパターン形成位置より内部に位置し、
前記第1の膜よりなる第2のパターンと、を有し、 (c)前記第1のパターンは、露光装置の位置合わせ用
パターンであることを特徴とする半導体集積回路装置。3. A first pattern comprising a first film formed on an individualized semiconductor substrate and formed on an outer peripheral portion of the semiconductor substrate, and b. Located inside from the formation position,
And (c) the first pattern is a pattern for alignment of an exposure apparatus.
記半導体基板の外周部に、露光装置の位置合わせ用パタ
ーンを有することを特徴とする半導体集積回路装置。4. A semiconductor integrated circuit device having a pattern for aligning an exposure device on a singulated semiconductor substrate and on an outer peripheral portion of the semiconductor substrate.
のうち、最上層の配線の表面の一部であって、外部引き
出し部となるパッド部の下方に露光装置の位置合わせ用
パターンを有することを特徴とする半導体集積回路装
置。5. A pattern for aligning an exposure apparatus, which is a part of a surface of a wiring on an uppermost layer among a plurality of wirings formed on a semiconductor chip and below a pad part serving as an external lead-out part. A semiconductor integrated circuit device characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001106645A JP2002305131A (en) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001106645A JP2002305131A (en) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002305131A true JP2002305131A (en) | 2002-10-18 |
Family
ID=18959109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001106645A Pending JP2002305131A (en) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2002305131A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008126588A1 (en) * | 2007-03-15 | 2008-10-23 | Nec Corporation | Semiconductor device and its manufacturing method |
JP2017055007A (en) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 株式会社東芝 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP2023010782A (en) * | 2016-07-27 | 2023-01-20 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor device and production method of the same |
-
2001
- 2001-04-05 JP JP2001106645A patent/JP2002305131A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2008126588A1 (en) * | 2007-03-15 | 2008-10-23 | Nec Corporation | Semiconductor device and its manufacturing method |
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